用于功率器件之間的連接裝置制造方法
【專利摘要】用于功率器件之間的連接裝置，包括DCB基板、晶閘管芯片、晶閘管門極鍵合引線、鍵合引線、主回路端子引出導(dǎo)電帶、晶閘管門極控制信號引出聚四氟導(dǎo)線；所述晶閘管芯片裝在DCB基板上；所述主回路端子引出導(dǎo)電帶裝在DCB基板上；所述晶閘管門極鍵合引線和鍵合引線通過引線鍵合機(jī)固定在晶閘管芯片陽極表面上的預(yù)設(shè)點(diǎn)上；所述晶閘管門極控制信號引出聚四氟導(dǎo)線固定在晶閘管芯片和DCB基板上。本實(shí)用新型使用鋁絲、銀絲或金絲束替代銅質(zhì)的金屬過橋，在不使用焊料和焊接的情況下，實(shí)現(xiàn)大功率固態(tài)繼電器、晶閘管模塊中功率器件間的連接，減少焊接層，無需冷卻可直接進(jìn)入下一道工序，提高了生產(chǎn)的效率。
【專利說明】用于功率器件之間的連接裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型用于固態(tài)繼電器、大功率晶閘管模塊的生產(chǎn)制造當(dāng)中，具體為用于功率器件之間的連接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的大功率固態(tài)繼電器、晶閘管模塊中的晶閘管芯片之間的連接主要使用的是銅質(zhì)過橋，即一個(gè)銅質(zhì)的金屬銅片硬連接。銅質(zhì)過橋的兩端用焊接的方法是在220°C的溫度下，使用鉛錫焊料分別焊接在晶閘管芯片的兩個(gè)電極上，待自然冷卻后，再進(jìn)入下一道工序。這種過橋法，不僅要使用鉛錫焊料進(jìn)行焊接，還有冷卻過程，既不節(jié)能又不環(huán)保，且費(fèi)時(shí)費(fèi)工，質(zhì)量難以控制，不易自動(dòng)化規(guī)模生產(chǎn)等諸多問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種用于功率器件之間的連接裝置，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]用于功率器件之間的連接裝置，包括DCB基板、晶閘管芯片、晶閘管門極鍵合引線、鍵合引線、主回路端子引出導(dǎo)電帶、晶閘管門極控制信號引出聚四氟導(dǎo)線；所述晶閘管芯片裝在DCB基板上，通過涂抹在DCB基板和晶閘管芯片上的膏狀焊錫固定；所述主回路端子引出導(dǎo)電帶裝在DCB基板上，通過涂在主回路端子引出導(dǎo)電帶基部面上膏狀焊錫和DCB基板上的膏狀焊錫固定；所述晶閘管門極鍵合引線和鍵合引線通過引線鍵合機(jī)固定在晶閘管芯片陽極表面上的預(yù)設(shè)點(diǎn)上；所述晶閘管門極控制信號引出聚四氟導(dǎo)線固定在晶閘管芯片和DCB基板上。
[0006]進(jìn)一步，所述晶閘管門極鍵合引線、鍵合引線材質(zhì)為鋁絲或銀絲或金絲。
[0007]進(jìn)一步，所述DCB基板上不帶溝槽一側(cè)兩邊表面涂有膏狀焊錫。
[0008]進(jìn)一步，所述晶閘管芯片的陰極涂有膏狀焊錫。
[0009]有益效果
[0010]本實(shí)用新型使用鋁絲、銀絲或金絲束替代銅質(zhì)的金屬過橋，在不使用焊料和焊接的情況下，實(shí)現(xiàn)大功率固態(tài)繼電器、晶閘管模塊中功率器件間的連接，減少焊接層，無需冷卻可直接進(jìn)入下一道工序，提高了生產(chǎn)的效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型分解圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了使本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。[0013]如圖1所示，用于功率器件之間的連接裝置，包括DCB基板1、晶閘管芯片2、晶閘管門極鍵合引線3、鍵合引線4、主回路端子引出導(dǎo)電帶5、晶閘管門極控制信號引出聚四氟導(dǎo)線6 ;所述晶閘管芯片2裝在DCB基板I上，通過涂抹在DCB基板I和晶閘管芯片2上的膏狀焊錫固定；所述主回路端子引出導(dǎo)電帶5裝在DCB基板I上，通過涂在主回路端子引出導(dǎo)電帶5基部面上膏狀焊錫和DCB基板I上的膏狀焊錫固定；所述晶閘管門極鍵合引線3和鍵合引線4通過引線鍵合機(jī)固定在晶閘管芯片2陽極表面的預(yù)設(shè)點(diǎn)上；所述晶閘管門極控制信號引出聚四氟導(dǎo)線6固定在晶閘管芯片2和DCB基板I上。
[0014]進(jìn)一步，所述晶閘管門極鍵合引線3、鍵合引線4材質(zhì)為鋁絲或銀絲或金絲。
[0015]進(jìn)一步，所述DCB基板I上不帶溝槽一側(cè)兩邊表面涂有膏狀焊錫。
[0016]進(jìn)一步，所述晶閘管芯片2的陰極涂有膏狀焊錫。
[0017]本實(shí)用新型具體安裝工藝為:
[0018]1.將DCB基板1，經(jīng)酒精清洗、熱風(fēng)烘干，去除表面氧化層，為下一步的焊接做好準(zhǔn)備工作；
[0019]2.將晶閘管芯片2，經(jīng)酒精清洗、熱風(fēng)烘干，去除表面氧化層，為下一步的焊接做好準(zhǔn)備工作；
[0020]3.將主回路端子引出導(dǎo)電帶5，經(jīng)酒精清洗、熱風(fēng)烘干，去除表面氧化層，為下一步的焊接做好準(zhǔn)備工作；
[0021]4.將前期預(yù)處理好的DCB基板I不帶溝槽一側(cè)兩邊表面各涂抹5克63型膏狀焊錫，后用專用工裝卡具固定好，待用；
[0022]5.將晶閘管芯片2陰極(無表面光刻擴(kuò)散一面)涂抹3克63型膏狀焊錫，待用；
[0023]6.將主回路端子引出導(dǎo)電帶5的基部面涂抹2克63型膏狀焊錫，待用；
[0024]7.將涂抹完成的晶閘管芯片2用真空吸筆裝入前一道工序固定好的DCB基板I中的對應(yīng)位置中，并施加一定的壓力保持至少3-5秒，使DCB基板I與晶閘管芯片2涂抹的膏狀焊錫有一定的相互侵潤結(jié)合；
[0025]8.將涂抹完成的主回路端子引出導(dǎo)電帶5用鑷子加起裝入前一道工序固定好的DCB基板I中的對應(yīng)位置中，并施加一定的壓力保持至少3-5秒，使DCB基板I與晶閘管芯片2涂抹的膏狀焊錫有一定的相互侵潤結(jié)合；
[0026]9.將組織完成后的DCB基板1、晶閘管芯片2、主回路端子引出導(dǎo)電帶5及專用工裝卡具一同放置在專用焊接平臺(tái)上按工藝要求的溫度時(shí)間進(jìn)行焊接，使焊料充分融化，融合；
[0027]10.待焊接完成后將組織完成后的DCB基板1、晶閘管芯片2、王回路端子引出導(dǎo)電帶5及專用工裝卡具一同取下，放置在空氣中進(jìn)行自然降溫處理；
[0028]11.待降溫處理完成后，將焊接為一體的DCB基板I晶閘管芯片2、主回路端子引出導(dǎo)電帶5從工裝卡具中取出，裝入另一個(gè)專用卡具中，轉(zhuǎn)入關(guān)鍵的一道工序中，及引線鍵合；
[0029]12.帶有DCB基板1、晶閘管芯片2、主回路端子引出導(dǎo)電帶5的另一個(gè)專業(yè)卡具裝入引線鍵合機(jī)上，通過引線鍵合機(jī)的楔形鍵合劈刀將鍵合引線4在超聲發(fā)生器的作用下，在預(yù)先設(shè)置好的位置上在一側(cè)晶閘管芯片2的陽極表面(光刻擴(kuò)散一面)形成一個(gè)楔形鍵合點(diǎn)，然后引線鍵合機(jī)的楔形鍵合劈刀抬起，按預(yù)先設(shè)置好的方向和位置，在另一側(cè)晶閘管芯片2的陽極表面同樣原理下形成另一楔形鍵合點(diǎn)，引線鍵合機(jī)將劈刀抬起，切斷鍵合鋁絲，這樣一條鍵合線就完成了，如此往復(fù)，完成預(yù)先設(shè)置好的鍵合條數(shù)；
[0030]13.鍵合過程中的鋁絲的直徑、方向、角度、拉伸預(yù)留弧度等均可以通過再鍵合機(jī)上預(yù)先編程完成；
[0031]14.在兩側(cè)晶閘管芯片2的陽極表面預(yù)設(shè)的鍵合線完成后，鍵合機(jī)換另一個(gè)楔形鍵合劈刀，將晶閘管門極鍵合引線3以同樣的原理鍵合到DCB基板I和晶閘管芯片2的規(guī)定位置上；
[0032]15.將鍵合好的組件從鍵合機(jī)上取下，將晶閘管門極控制信號引出聚四氟導(dǎo)線6用高溫焊錫焊接在規(guī)定的位置上；
[0033]16.將完成的產(chǎn)品從卡具中取出，交付下一道工序進(jìn)行繼續(xù)加工。
[0034]本實(shí)用新型工作原理:超聲振動(dòng)是由PTZ (壓電陶瓷)產(chǎn)生，PTZ將超聲頻率的電壓驅(qū)動(dòng)信號轉(zhuǎn)換為相同頻率的機(jī)械振動(dòng)(壓電逆效應(yīng))。并將振動(dòng)加在變幅桿上，變幅桿和劈刀將振動(dòng)傳輸并放大后作用在工作界面上，當(dāng)劈刀、引線及鍵合表面接觸時(shí)，在靜壓力和振動(dòng)的作用下相互摩擦、破壞、清除表面氧化膜，產(chǎn)生摩擦熱并發(fā)生塑性變形，致使兩個(gè)純凈的金屬面緊密接觸，達(dá)到原子距離的結(jié)合，形成牢固的機(jī)械連接，從而將金線或鋁線焊接在芯片和基板的引腳上，實(shí)現(xiàn)引線鍵合的功能。
[0035]上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型的要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.用于功率器件之間的連接裝置，包括DCB基板、晶閘管芯片、晶閘管門極鍵合引線、鍵合引線、主回路端子引出導(dǎo)電帶、晶閘管門極控制信號引出聚四氟導(dǎo)線；其特征是，所述晶閘管芯片裝在DCB基板上，通過涂抹在DCB基板和晶閘管芯片上的膏狀焊錫固定；所述主回路端子引出導(dǎo)電帶裝在DCB基板上，通過涂在主回路端子引出導(dǎo)電帶基部面上膏狀焊錫和DCB基板上的膏狀焊錫固定；所述晶閘管門極鍵合引線和鍵合引線通過引線鍵合機(jī)固定在晶閘管芯片陽極表面上的預(yù)設(shè)點(diǎn)上；所述晶閘管門極控制信號引出聚四氟導(dǎo)線固定在晶閘管芯片和DCB基板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率器件之間的連接裝置，其特征是，所述晶閘管門極鍵合引線、鍵合引線材質(zhì)為鋁絲或銀絲或金絲。
【文檔編號】H01L21/607GK203631534SQ201320657405
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】姜濤 申請人:斯坦恩貝格(北京)電子有限公司